有趣的形状学

我们生活的世界充满了各种形状和颜色的物体和物品。这个世界给人两种截然不同的视觉印象，即“形状”和“颜色”。目前，颜色科学已经基本形成了一门学科，并受到了应有的重视，但我们对形状科学的研究还不够。为什么螺帽更像六边形？为什么大烟囱是圆的？为什么灯泡是梨形的？盛液体的容器多久变成圆柱形？公众理解这些原则。然而，一些物体的神秘形状，尤其是一些奇特的形状，也许鲜为人知。1976年，一个装有6000吨玉米的法国大仓库突然爆炸。专家认为，这是由大量静电和大量谷物堆积产生的热量造成的。之后，人们把大玉米仓库的形状设计得非常奇怪:顶部大，底部小，中间鼓。在飞机的早期，飞行时翅膀会颤抖。在研究了蜻蜓平稳飞行的奥秘之后，人们模仿了蜻蜓翅膀的形状，在翅膀的相应部分增加了两个翅膀，解决了这个问题。海豚有圆头和锋利的尾巴，光滑的皮肤和快速的运动。这种流线型结构对水和空气中的运动阻力最小，所以许多车辆都是这样设计的。根据海豚的形状和身体各部分的比例建造的新核潜艇的速度比原来高1/4。海上的灯塔是圆柱形的，可以减少海浪的冲击。船只必须又细又细，这样才能挡住海浪。然而，在造船史上，也曾有过圆形战舰的闹剧。亚历山大二世时期，俄罗斯海军建造了两艘圆形战舰，以克服浅水船只进出某些地区的困难。本来我只以为圆形的战舰吃水会浅一些，但是当进入大海的时候，就出现了很多问题，比如不能破浪，难以准确驾驶，稳定性也很差。三角形有很强的稳定性，许多支撑都没有这个形状。由于三角学与人类生活密切相关，它已经成为学生的一门数学课程。在中国葛洲坝长江截流工程的最后20米阶段，由于水深和水流速度很快，工程师们使用了重达20多吨的三角形锥形石构件进行填筑。这种形状的物体具有抗冲击性、易钩挂性和良好的稳定性。茶缸的直径通常等于它的高度，这节省了大部分材料。储水罐和蓄水池都是用这种方法制造的。如果原材料价格低，你还可以把物品做成各种形状，增加图案，满足人们不同的审美需求。这是每个企业都应该注意的事情。蜘蛛是织网的专家。他们总是用最少的粘液编织最大最结实的网。这些径向半径线之间的角度几乎相同。为了方便从中心向外圈，它还可以拉出一个标准的对数螺线。蜜蜂的柱状蜂巢有六边形的横截面。蜂窝的底部由三个全等的菱形组成，其钝角为109° 28′，锐角为70° 32′。这种独特的形状和角度可以节省空间，使制造蜂窝的材料最经济。猫在冬天通常会收缩成球形，因此与空气的接触表面最小，身体的热量损失也较少。当人们害怕寒冷时，他们会缩成一团。这些药片是圆的，易于吞咽。有些人喜欢把它摘下来，它的尺寸较小，但边缘更有棱角，不容易吞咽。家具和日常用品不应有许多尖锐的棱角，否则人们的衣服和身体会很容易损坏。从航天器到按钮，各种日常使用的装置和物品都必须有合理的形状，其中包含一定的科学原因。“各种”这个词是对客观世界的概括。有些东西看起来很奇怪，但它们可能是科学的产物。形状科学是一门有用而有趣的科学。我希望更多的人会关注和研究它。